冀文强 段志中咨公路养护检测技术有限公司 中国公路工程咨询集团有限公司

摘 要：由于我国交通运输业的快速发展，新建公路项目所占的比重逐年减少，但重建和维修项目所占的比重却在不断增长，路面改造如果继续采用传统的建筑方法，意味着会产生大量的沥青路面垃圾，浪费了资源并污染了环境，这些材料是可以回收再利用的，因此，使用再生技术已经非常重要了。

关键词：水泥;厂拌冷再生;实践应用;

再生技术可分为就地冷再生和厂拌冷再生。自2008年以来，由国家公路局和公路研究所牵头的某公路管理局先后在省道306线永平至麒游道，省道209线临平街道过境路，某市文林路进行了水泥稳定厂拌冷再生技术的测试与运用，并取得了良好的路用效果。在2020年3月，在山西省临汾市S330襄乡线又进行了水泥稳定厂拌冷再生基层设计与施工，我方组织人员进行了现场施工。以下主要描述水泥稳定厂拌冷再生基层在临汾市S330襄乡线的实际使用。

1 水泥稳定厂拌冷再生基层的工程简介1.1 旧路概况介绍

本项目拟改建公路为省道330线K37+018～K49+395段路面改造工程，起点位于乡宁县磁凹沟村西，终点位于乡宁县梵王寺，全长12.377km，路基宽度为15.0m/12.0m/8.0m/7.5m，旧路公路等级为三级公路，设计速度为40km/h，其于2005年进行最后一次改建，路面结构层为3cm+4cm沥青混凝土+20cm水泥稳定砂砾+18cm水泥稳定砂砾。该路段未经历路面大修，2017年乡宁公路段对该路段内的坑槽及裂缝进行了挖补及日常性养护。调查发现，该段存在部分路基下沉、车辙和路面大面积龟、网裂，排水防护设施损坏以及安全设施缺失，严重影响道路的正常运营及行车安全。

1.2 旧路调查

审查旧路面是否损坏，通过进行测试，在测试中对道路进行表面层和基础层的采样，根据调查，可以确定再生深度。

2 水泥稳定厂拌冷再生基层的结构组合设计

治理旧沥青路面材料形成的道路基层时，使用水泥作为添加剂属于冷再生范围，理论是使用损坏的旧材料(包括旧的沥青混合料和一些碎石基层材料)为主，加入适量的水泥，通过混合，压实，硬化，以形成稳定类钢性材料，根据当前的交通调查，临汾市S330襄乡线项目原路面的预期寿命为10年。在计算加固结构时，沥青路面的预期路面设计弯沉值为LD=33.7(0.01 mm)。由于道路是三级公路，在大修路段分别铣刨旧路面层和基层，对底基层病害进行处理后，铺筑水泥稳定厂拌冷再生基层。结构组合:4cm AC-13细粒式沥青混凝土上面层+6cm AC-20中粒式沥青混凝土下面层+1cm稀浆封层+18cm厂伴冷再生水稳基层。

表1 路面设计参数表 下载原图

3 水泥稳定厂拌冷再生基层的级配组成设计3.1 水泥稳定厂拌冷再生基层的原材料

碎石的压碎值不能超过30%，针状薄片的含量不能超过15%。碎石可以分为两个破碎加工阶段。通常，当添加粒度为10至30毫米的石料时，所获得的强度是极好的。水泥的早期通常采用硅酸盐水泥，初始凝固时间必须为3小时，最后凝固时间必须至少为6小时。用于混合料处理的水通常可以采用饮用水。

3.2 水泥稳定厂拌冷再生基层的级配组成设计

在确定新混合物和基于新添加物的级配确定合成级配，并构建级配曲线，考虑碎料的内部检查和测试结果之后，再生混合物旧表层∶旧基层∶碎石=30∶40∶30，设计级配符合《公路路面基层施工技术规范(JTJ034-2000)》规定，并且该混合物组成接近下表中的中值。

表2 混合料的组成数值 下载原图

3.3 水泥稳定厂拌冷再生基层的水泥剂量的确定

分别制备水泥剂量分别为4%,4.5%,5%,5.5%和6%的不同剂量的混合物，以确定每组的最佳含水量和最大干密度。为了减少基层的开裂，根据设计强度(3.0Pa)限制水泥用量，水泥用量应不超过6.0%，集料级配中0.075mm以下颗粒含量不超过3%，含水量不能超过最佳含水量1%。

3.4 水泥稳定厂拌冷再生基层的成型试件及养生

通过将砾石混合物混合至规定的最佳水分含量，在静态压力下将样品制备至所需压实度水平(重型击实标准，压实度为97%)，并保存24h。然后做无侧限抗压强度，将制得的混合物的样品脱模，称重后立即置于相对湿度为95%的处理室中，并在20°C的处理温度下收集养护，第七天将样品浸入水中，在浸泡水之前，需要再次测量样品的重量，水深度应位于样品顶部2.5cm处，浸入水中的温度应与养护温度相同。浸泡在水中一昼夜后，将其取出来，并用柔软的毛巾擦拭表面的水，然后对其进行称重，前6天内样品的质量损失不应超过10g，且质量损失超过要求的样品应予以作废。

3.5 水泥稳定厂拌冷再生基层的无侧限抗压强度

内部测试后，根据适用法规计算抗压强度。浸泡7天后，计算无限抗压强度，R0.90的代表值应大于2.5MPa且不大于4MPa，压实度不应小于97%，水泥的最终剂量为5%，最佳含水量为8.1%。

4 水泥稳定厂拌冷水泥稳定厂拌冷再生施工工艺4.1 水泥稳定厂拌冷再生施工准备

(1)必须测量原道路的弯沉值，对弯变异点和路面的车辙，沉陷，波浪和其他病害进行处理，以确保旧道路强度的统一性，填补材料的过程中，拌和，碾压必须严格控制在规格范围内。如果挖补厚度较大，则应将其分层碾压并将其压实，在对主要道路进行开挖和维修后，有必要进行弯沉验收证，如果符合项目要求，可以进行下一部分流程。(2)回收材料的预处理:必须对回收材料进行预处理，以使最大粒径和粉末含量满足设计和施工要求。(3)厂拌设备调试，摊铺机组就位:生产冷拌料的设备需要专用的设备。确保操作员具有与向计算机添加内容相关的所有数据记录，并对施工中的其他机械设备，比如摊铺机和碾压设备等其他机械设备进行检查。

4.2 水泥稳定厂拌冷再生拌和、运输和摊铺

第一，试拌，在给定的混合比例下进行混合测试，以确定每个斗闸门的位置以及不同物料的流量和比例，并形成一条曲线，以确保计算出的混合比例符合项目规格。

第二，拌和场生产时，应考虑以下几点:(1)材料的准备准确性，准确性直接影响项目的质量。(2)丢弃不符合规格的材料，并且混合物必须具有足够的稠度。(3)每次开始拌和，取样并检查其是否符合预期的混合比例，务必检查混合情况，并确保混合比，水泥量和水分含量是否有所不同。对于混合物和水泥添加剂，每个工班至少进行两次测试。(4)拌和生产时，应计算加水量和供水参数，并检查自动闸门装置，为了补充摊铺和碾压过程中损失的水分含量，混合物的水分含量应略高于最佳水分含量的0.5%。在高温下操作时，早晨和晚上的含量应不同于下午的含量，应根据温度变化随时间进行调整。

第三，运输:在输送处理后的混合物时，根据摊铺机的摊铺能力和输送距离适当地分配。

第四，首先尝试摊铺，计算混合物中松铺系数，它根据松铺系数调整设备的站平装置，缓慢均匀地摊铺混合料，以最大程度减少摊铺机待料情况，摊铺不可以出现离析现象，并且必须缓慢均匀地卸载混合料，送料机是不断旋转的。在摊铺过程中，不断检查摊铺层的厚度，垂直高度，侧坡，如果出现问题请及时进行调整。

4.3 水泥稳定厂拌冷再生的碾压整形

摊铺好每个作业后，在双钢轮压路机以2.5km/h的速度静压。使用XG20振动辊强振两遍，使用20T压路机压实五至八遍，尽量减少施工时间。压实完成后，质量控制团队需及时检查密实度，并针对可能不符合要求的各个区域及时进行补压。(1)切勿压路机在已经完成或正在压实的路段上突然掉头或者制动而损坏再生层表面。(2)再生层的表面必须始终湿润。如果水迅速蒸发，需及时补充少量水。不要使用大量的洒水碾压。(3)在碾压过程中，出现诸如“弹簧，松弛，起皮”等事件时，有必要重新拌合碾压(添加适量的水泥)或满足质量要求的其他方法。

4.4 水泥稳定厂拌冷再生接缝处理4.4.1 水泥稳定厂拌冷再生纵向接缝的处理

(1)水泥稳定再生基层结构应尽可能防止垂直接缝，如果结构分为两部分施工，建议使用2台摊铺机前后隔10～15 m向前摊铺，纵缝应平行于垂直路中央。

(2)在必须进行接缝的情况下，必须垂直接缝，严格禁止斜接，并满足以下要求:a、前部摊铺时，在中心附近使用方形木或钢模板作为支撑。木模板或钢模板的高度应等于压实的稳定土层的厚度;b、在摊铺之前，先拆除木材(或面板)。

4.4.2 水泥稳定厂拌冷再生横向接缝的处理

(1)不要在剧烈搅拌下中断摊铺，如果出于某种原因中断摊铺，那么中断时间不应该超过2h，否则必须设置横向接缝，摊铺机应从混合物的末端驶出，并应将最终的混合物末端调平并使其靠近混合料处放两根方木，方木的高度应等于混合物的厚度，方木的另外一侧采用砂铄或者碎石回填约3m长，高度需要使其比方木高几厘米。重新摊铺混合料之前，请清除碎石或方木，并清洁底层。摊铺机在混合料的末端重新开始摊铺。

(2)在摊铺中断之后，如果在前一步骤中未对横向接缝进行处理并且中断时间超过2h，则必须在进料前除去没有压实的混合物，并将压实的材料且平整度满足要求的末端挖成与路中心线垂直，然后重新摊铺的混合物。

4.5 水泥稳定厂拌冷再生的交通管制和养生

每个碾压阶段结束后应立即开始检查压实度，压实度大要要求后，进行养生并加强交通监管。养生可采用覆盖土工布来达到养生目的。养生结束后，需要去除覆盖物。对于再生基层还可以用稀浆封层进行养生。

5 水泥稳定厂拌冷再生交通安全保畅方案评价

根据安全风险分析和分析，该项目中最大的潜在安全威胁是每个工作日后留下的27厘米厚的铣刨路槽，这是因为铣刨路面层必须超前基层铺筑进度，为第二天的施工提供足够的作业面，这是过程要求与安全性之间的客观冲突。为了减少发生安全问题的可能性，设计部门根据每个国家的建筑法规，设计和制造一套可移动的彩钢瓦围挡，施工完成后立即使用围挡沿中心线将铣刨没有铺筑的道路封闭起来，以确保建筑部门的安全，并遵守夜间的24h管理方案，以减少发生障碍和事故的风险。在此项目期间，所有通过且未发生安全事故的车辆都可以根据检查要求顺序行驶。

6 结语

(1)水泥稳定厂拌冷再生基层技术是一种再生技术。处置旧沥青和基层材料，节省大量的道路建筑材料并使用现有的道路材料来修复和提高现有道路的强度，以及节省能源，防止污染和降低项目成本，这符合我国的国家环境政策。

(2)原来旧路基材料对水泥稳定型冷再生基层质量影响更为有效，原来的旧路材料是二灰碎石，冷再生基层质量比旧路基灰土碎石质量好的多。如果旧路基材料为灰土碎石时，建议在冷再生混合料中加入一些石灰以提高冷再生基层混合后的强度。

(3)施工完成后，如果水泥稳定型冷再生基层需要侧重于交通管制和养生，待到强度成型后，再对车辆开放。

参考文献

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[3]洪日桂．沥青混合料厂拌冷再生技术在肯尼亚军用机场跑道重建项目中的应用．科技风，2011(15):92.

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